Trường Đại Học Công Nghệ GTVT

Đồ án môn học thiết kế đường

GIAO SỐ LIỆU BÀI TẬP 7
Bảng dự báo thành phần xe ở năm cuối thời hạn thiết kế
Loại xe

Trọng lượng trục Pi
(kN)

Số
trục
sau

Số bánh của
mỗi cụm bánh
ở trục sau

Khoảng cách
giữa các trục
sau (m)

Lượng xe 2
chiều ni
(xe/ngày
đêm)
595
655
56


1
2

Cụm bánh đôi
Cụm bánh đôi
Cụm bánh đôi
Cụm bánh đôi

1,40

1/ Xe con các loại:
2/Xe buýt các loại:

-

Loại nhỏ
Loại lớn

3/ Xe tải các loại:

-

Nhẹ
Vừa
Nặng
Nặng

GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

page 1

miền núi Thanh Hóa là sự nối dài của Tây Bắc Bộ trong khi đồng bằng
Thanh Hóa là đồng bằng lớn nhất Trung Bộ, ngoài ra một phần nhỏ
(phía bắc huyện Nga Sơn) thuộc đồng bằng châu thổ sông Hồng. Về khí
hậu, Thanh Hóa vừa có kiểu khí hậu của miền Bắc lại vừa mang những
hình thái khí hậu của miền Trung. Về ngôn ngữ, phần lớn người dân
nói phương ngữ Thanh Hóa với vốn từ vựng khá giống từ vựng
của phương ngữ Nghệ Tĩnh song âm vực lại khá gần với phương ngữ
Bắc Bộ.
Thanh Hóa bao gồm 2 thành phố trực thuộc tỉnh, 1 thị xã và 24 huyện,
với diện tích 11.133,4 km2 và số dân 3.712.600 người với 7 dân tộc
Kinh, Mường, Thái, H'mông, Dao, Thổ, Khơ-mú[3], trong đó có khoảng
586200 người sống ở thành thị.[4] Năm 2005, Thanh Hóa có 2,16 triệu
người trong độ tuổi lao động, chiếm tỷ lệ 58,8% dân số toàn tỉnh, lao
động đã qua đào tạo chiếm 27%, trong đó lao động có trình độ cao
đẳng, đại học trở lên chiếm 5,4%.[2] Năm 2017, Thanh Hóa là tỉnh đầu
tiên của Bắc Trung Bộ có 2 thành phố trực thuộc tỉnh (Thanh Hóa, Sầm
Sơn)
page 2


Trường Đại Học Công Nghệ GTVT

Đồ án môn học thiết kế đường

1.2: Phạm vi nghiên cứu của dự án :

-

Điểm đầu: A


- Điều lệ biển báo đường bộ:
- Tiêu chuẩn thiết kế cầu:
1.4: Điều kiện khí hậu thủy văn:
a. Nhiệt độ

TCVN 4054 -2005
22TCN 211-06
QĐ3230 /QĐ-BGTVT
TCVN 9845: 2013
22 TCN 262 – 2000
QCVN41:2012/BGTVT
22 TCN 272-05.

- Với vị trí trong vùng nhiệt đới gió mùa, trong một năm thành phố Thanh Hóa chịu ảnh
hưởng của hai mùa nóng và lạnh rõ rệt.
•

Mùa nóng: Bắt đầu từ cuối Xuân đến giữa mùa thu. Ở khoảng thời gian này trong
năm, thời tiết rất nắng, mưa nhiều, gây ra lụt lội và hạn hán. Những ngày có gió Lào,
nhiệt độ còn được đẩy cao tới 39-40 độ C.

page 3


Trường Đại Học Công Nghệ GTVT

Đồ án môn học thiết kế đường

Mùa lạnh: Bắt đầu từ giữa mùa thu đến hết mùa xuân năm sau. Mùa này thường
hay xuất hiện gió mùa Đông Bắc, lại mưa ít; đầu mùa thường hanh khô. Mùa lạnh

dào, lại có tiềm năng thủy điện lớn, trong đósông Chu và các phụ lưu có nhiều điều kiện
thuận lợi để xây dựng các nhà máy thủy điện. Miền đồi núi phía Nam đồi núi thấp, đất
màu mỡ thuận lợi trong việc phát triển cây công nghiệp, lâm nghiệp, cây đặc sản và
có Vườn quốc gia Bến En (thuộc hai huyện Như Thanh và Như Xuân), có rừng phát triển
tốt, với nhiều gỗ quý, thú quý.

page 4


Trường Đại Học Công Nghệ GTVT

Đồ án môn học thiết kế đường

-Vùng đồng bằng: Vùng đồng bằng của Thanh Hóa lớn nhất của miền Trung và thứ ba
của cả nước. Đồng bằng Thanh Hoá diện tích bằng 1/2 diện tích của các đồng bằng Trung
Bộ cộng lại, tức khoảng 3000 km².
1.6. Điều kiện địa chất
- Tuyến đi qua khu vực địa hình tương đối phức tạp có độ dốc lớn và có địa hình chia cắt
mạnh.
- Chênh cao của hai đường đồng mức là 5m
- Điểm đầu và điểm cuối tuyến nằm ở hai bên sườn của 1 dãy núi dốc trung bình của
sườn dốc là 18,9%

1.7. Vật liệu xây dựng.
Các nguồn cung cấp nguyên vật liệu đáp ứng đủ việc xây dựng đường cự li di chuyển

4

5

Quy trình khảo sát thiết kế nền đường ô
tô trên đất yếu
Quy trình khoan thăm dò địa chất công
trình Công tác trắc địa trong xây dựngyêu cầu chung Tiêu

B
1

Kỹ thuật đo và xử lý số liệu GPS trong
trắc địa công trình
Khảo sát kỹ thuật phục vụ thi công
móng cọc
Quy trình khảo sát địa chất công trình
và thiết kế biện pháp ổn định nền
đường vùng có hoạt động trượt, sạt lở
Quy trình thí nghiệm cắt cánh hiện
trường
Quy trình thí nghiệm xuyên tính (CPR
và CPTU)
Quy trình thí nghiệm của các chỉ tiêu
cơ lý đá, đất xây dựng
Phương pháp chỉnh lý thống kê các kết
quả đặc trưng của chúng
Đất xây dựng phương pháp thí nghiệm
hiện trường – Thí nghiệm xuyên tiêu
chuẩn

20TCN 160-87
22TCVN 171-87

22TCN
3552006
22TCN 317-04
22TCN 57-84
20TCN 74-87
TCVN
2012

9351:

TCVN
40542005
TCVN104-2007


Trường Đại Học Công Nghệ GTVT

Đồ án môn học thiết kế đường

3

Đường giao thông nông thôn

4
5
6


3
4

Nước trộn bê tông và vữa
Yêu cầu kỹ thuật thép cốt bê tông

5

Cốt liệu bê tông và vữa Phương pháp
thử
Cọc khoan nhồi thi công và nghiệm thu

9
10
11
12
13
14
C
1

6
7

8
9
10

Lớp móng cấp phối đá dăm trong kết
cấu áo đường ô tô, vật liệu thi công và

TCVN
44472012
TCVN 302:2004
TCVN 1651-1:
2008
TCVN 7572-20:
2006
TCXDVN 3262004
TCVN
88592011
TCVN
88192011
TCVN9505:
2012
TCVN9054:201
2


Trường Đại Học Công Nghệ GTVT
11

Đồ án môn học thiết kế đường

Móng cấp phối đá dăm và cấp phối
thiên nhiên gia cố xi măng trong kết
cấu áo đường ô tô- thi công và nghiệm
thu
Quy trình kỹ thuật thi công và nghiệm
thu bấc thấm trong xây dựng nền
đường đất yếu

các loại:
2/Xe buýt
các loại:

- Loại nhỏ
- Loại lớn
3/ Xe tải các
loại:

- Nhẹ

Trục
sau

Số
tr
ục
sa
u

Số bánh
của mỗi
cụm bánh
ở trục sau

Khoả Lượng
ng
xe 2
cách chiều ni
giữa (xe/ngà

94,2

2

- Vừa
- Nặng
- Nặng

Cụm bánh
đôi
Cụm bánh
đôi
Cụm bánh
đôi
Cụm bánh
đôi
Cụm bánh
đôi
Cụm bánh
đôi

page 9

-

655
56

1,40
59


Xe buýt nhỏ

2,5

655

2

Xe tải lớn

3,0

56

4
5
6

Xe tải nhẹ
Xe tải trung
Xe tải nặng 1

2,5

59

7

Xe tải nặng 2

- Tuyến thiết kế đạt tiêu chuẩn đường cấp III miền núi theo tiêu chuẩn thiết kế
đường ô tô TCVN 4054-2005 đường ôtô - tiêu chuẩn thiết kế;
- Vận tốc thiết kế: V = 60 Km/h;
- Bán kính cong nằm nhỏ nhất ứng với siêu cao 7% R = 125÷150 m;
- Rmin thông thường = 250m; R không làm siêu cao ≥ 1500m;
- Bán kính đường cong lồi nhỏ nhất R giới hạn= 2500m;
- Bán kính đường cong lồi thông thường Rthông thường= 4000m;
- Bán kính đường cong lõm nhỏ nhất R giới hạn= 1000m;
- Bán kính đường cong lõm R thông thường=1500m;
- Chiều dài tối thiểu đổi dốc 150m;
- Dốc dọc lớn nhất Idmax = 7%, Độ dốc siêu cao lớn nhất 4%;
- Chiều dài đoạn nối siêu cao L=50m;
- Chiều dài tầm nhìn trước xe ngược chiều S2 = 150m; tầm nhìn vượt xe Svx =
350m, tầm nhìn hãm xe S1 = 75m;
- Chiều rộng nền đường Bnền = 9,0m;
page 10


Trường Đại Học Công Nghệ GTVT

Đồ án môn học thiết kế đường

- Chiều rộng mặt đường Bmặt = 6,0m;
- Chiều rộng lề và lề gia cố Blề =2,0m (cho cả hai bên);
- Chiều rộng lề đất Blề đất=1,0m (cho cả 2 bên)
- Độ dốc ngang mặt đường imặt =ilề gia cố=2%;
- Độ dốc ngang lề đường ilề đất = 4% dốc về phía ngoài;
- Chọn độ dốc ta luy;
+ Độ dốc ta luy nền đường đắp: 1/1,5
+ Dốc ta luy nền đường đào: 1/1

Nlt -khả năng thông xe lý thuyết lớn nhất của một làn xe có đơn vị là ( xe/h )
V- là tốc độ xe chạy cho cả dòng xe (Km/h )
d - khoảng cách tối thiểu giữa 2 xe ,còn gọi là khổ động học của dòng xe
đựơc xác định theo công thức ;
d = lpư + Sh + l0 + lx
page 11


Trường Đại Học Công Nghệ GTVT

Đồ án môn học thiết kế đường

Trong đó ; lpư - chiều dài xe chạy được trong thời gian người lái xe phản ứng tâm
V
3.6

60
= 16.67
3.6

lý , được tính lpư=
=
(m )
V : vận tốc xe chạy đều trên toàn tuyến (Km/h ) lấy bằng V t
Sh - chiều dài đoạn đường mà xe đi đựơc trong quá trình hãm phanh ,
được tính theo công thức
K *V 2
S =
h 254(ϕ ± i)


950.876 (xe/h)

b) Xác định số làn xe chạy:
Mặt cắt ngang nền đường
Bề rộng nền đường đường

Lề đường

Phần xe chạy

Lề dđđường
đường dđường

Phần gia cố
Hình 9.1 Mặt cắt ngang nền đường
nlx =
N cdgio :

N cdgio
Z .N th

lưu lượng xe thiết kế giờ cao điểm

page 12

φ

=




- Lưu lượng xe chạy ngày đêm trung bình năm (xe/ngày đêm) ở năm tương

lai
N1

- Lưu lượng xe chạy ngày đêm trung bình năm (xe/nđ) ở năm đầu
t: Thời gian dự báo năm tương lai kể cả năm đầu tiên: ta chọn 15 năm
q: Tỷ lệ tăng trưởng lưu lượng xe hàng năm (5%-10%) ta chọn 6%.
).
a) Số làn xe cần thiết

Xe trên mặt cắt ngang được xác định theo công thức: nlx =
Trong đó:
Nlx: Số làn xe yêu cầu;
Ncdgio: Lưu lượng xe thiết kế giờ cao điểm; Ncdgio = (0,10 ÷ 0,12)Ntbnăm (xcqđ/h)
=> Ncdgio = 0,12 x 3964=475 (xcqđ/h);
Z: hệ số sử dụng năng lực thông hành;
Với Vtk = 60km/h => Z = 0,77
Vậy ta có: Nlx = =0.61(làn).
Tra TCVN4054-2005 Vtk=60 Km/h và địa hình là đồi núi là 2 làn xe
Vậy ta chọn là 2 làn xe
2.3.1.3. Xác định độ dốc dọc lớn nhất
a) Xác định độ dốc dọc theo sức kéo của xe
Độ đốc dọc lớn nhất imax phụ thuộc vào loại xe thiết kế, tốc độ tánh toán và
loại kết cấu mặt đường. Độ dốc dọc lớn nhất phải đảm bảo cho các loại xe lên
được dốc với vận tốc thiết kế và được xác định theo hai điều kiện sau:
Theo vận tốc xe chạy thiết kế để đảm bảo xe có khả năng vượt dốc ta tính
toán với hai loại xe là xe tải và xe con theo công thức sau:
page 13

Dk : Đặc tính động lực biểu thị cho sức kéo của ô tô (sức kéo trên 1 đơn vị
trọng lượng của xe).
f : Hệ số cản lăn lấy bằng 0.02 (mặt đường bê tông nhựa).
i : Độ dốc đường biểu thị bằng %.
j : Gia tốc chuyển động của xe.
(Lấy dấu “+” khi xe lên dốc, lấy dấu “-” khi xe xuống dốc)
⇒
Giả thiết xe chuyển động đều, ta cú j = 0
hệ số sức cản quán tính: dj = 0
Tính toán cho trường hợp bất lợi nhất: Khi xe lên dốc :
Dk  f + i ⇒ imax= Dk - f
page 14


Trường Đại Học Công Nghệ GTVT

Đồ án môn học thiết kế đường

Với Vtt = 60 km/h ( vận tốc thiết kế: tốc độ lớn nhất của xe đơn chiếc có thể
chạy an toàn trong diều kiện bình thường do sức bám của bánh xe vào mặt đường),
tra bảng đặc tính động lực của xe và thay vào công thức tính toán ta có bảng sau:
Bảng tra nhân tố động lực
Bảng 9.3 Bảng tra nhân tố động lực
Loại xe
Xe con
Xe tải trục
Xe tải trục
6-8 T
10 T
Xe tương

G: trọng lượng toàn xe
Gb: trọng lượng tác dụng lên bánh xe chủ động được lấy như sau:
-Với xe tải
Gb= (0,6 ÷ 0,7)*G.
-Với xe con

Gb=(0,5 ÷ 0,55)*G

ϕ: hệ số bám dọc bánh xe với mặt đường phụ thuộc trạng thái bánh xe
với mặt đường, trường hợp bất lợi nhất (mặt đường ẩm và bẩn) lấy ϕ=0,3
Pw: lực cản không khí của xe
Pw = φF

V 2 /13

Trong đó :
-K: hệ số sức cản không khí phụ thuộc mật độ không khí và hình dáng xe
-F : diện tích chắn gió của xe F=0,8*B*H Với B: chiều rộng của xe
page 15


Trường Đại Học Công Nghệ GTVT

Đồ án môn học thiết kế đường
H: chiều cao của xe

-V: vận tốc thiết kế V=60km/h
Ta tính toán trong trường hợp khi xe chuyển động đều và ở điều kiện bất lợi
là khi xe đang lên dốc (dj =0, ib mang dấu dương )
Db=f+ib → ib= Db -f

60

63.69

0.06 5.6

60

93.04

0.3

1875

960

0.143

0.123

0.3 8250

6150

0.216

0.196

0.3 1355 7400 0.157 0.137
0

page 16


Trường Đại Học Công Nghệ GTVT

Đồ án môn học thiết kế đường

Xe đang chạy vận tốc V. Điều kiện để đảm bảo an toàn là người lái xe phải nhìn
thấy chướng ngại vật tĩnh nằm trên đường từ khoảng cách tối thiểu S1 (m) để người
lái xe kịp hãm dừng và cách chướng ngại vật tĩnh một cự li an toàn L0

Sơ đồ tính toán

Sơ đồ 1

Sh

Lpu

L0

1

Chướng ngại vật

1
S1

Hình 9.3. Sơ đồ tính toán tầm nhìn
S1 = Lpư + Sh + L0

i : độ dốc dọc trên đường , ta lấy cho trường hợp bất lợi nhất khi xe xuống
dốc với i=imax=5%

S1=

V
3 .6

+

V2
k.
254(ϕ ± i)

+ l0 =

60
60 2
+ 1,2.
+ 10 = 68.53( m)
3,6
254(0.5 − 0.07)

page 17


Trường Đại Học Công Nghệ GTVT

Đồ án môn học thiết kế đường


Theo TCVN 4054-05, chiều dài tầm nhìn thấy xe chạy ngược chiều là:S2 =150 m.
⇒ chọn S2 = 150 (m).
c. Chiều dài tầm tránh xe ngược chiều S 3.
Tình huống đặt ra là 2 xe chạy ngược chiều nhau trên cùng một làn đường, Để an
toàn thì xe chạy trái làn phải kịp lái về làn xe của mình để tránh xe kia một cách
an toàn mà không giảm tốc độ và được tính theo công thức sau :
S3= Lpư +Lo +L1 + L2
L1 : Chiều dài xe 1 chạy được trong thời gian lái tránh xe 2 ( m)
L2 : Chiều xe thứ 2 chạy ( m)
L2 = L'2 + Lpu

L2: Chiều dài xe thứ 2 chạy được L2= L1
Khi xe 1 chạy chạy tránh xe 2 để an toàn thì xe 1 phải rẽ sang làn của mình với bán
kính rẽ tối thiểu được tính theo điều kiện ổn định chống trượt ngang
page 18


Trường Đại Học Công Nghệ GTVT

R=

V2
;ϕ :
127(ϕn − in ) n
ϕ

Đồ án môn học thiết kế đường

là hệ số bám ngang và được lấy


127 * (0.3 − 0.02)

S3 =

m

V
60
+ 4 ar + l0 =
+ 4 3 ×180 + 10 = 136.28m
1,8
1,8

Theo TCVN 4054-05, chiều dài tầm nhìn thấy xe chạy ngược chiều là:S3 =550 m.
⇒ chọn S3 = 550 (m).
d. Chiều dài tầm nhìn vượt xe S4
Sơ đồ tính toán
3

3

Hình 9.5. Sơ đồ tính toán tầm nhìn vượt xe
Xét theo sơ đồ 4, xe 1 chạy nhanh bám theo xe 2 chạy chậm với khoảng cách
an toàn Sh1-Sh2, khi quan sát thấy làn xe trái chiều không có xe, xe 1 lợi dụng làn
trái để vượt xe và quay về làn xe của mình
Tầm nhìn vượt xe được tính theo công thức sau :
page 19


Trường Đại Học Công Nghệ GTVT

bán kính đường cong nhỏ nhất giới hạn là 125 m.
Vậy ta chọn bán kính đường cong nằm nhỏ nhất Rmin = 125 m.
b. Bán kính đường cong thông thường (m) :
V2
127.( µ + i sctt )
Rttmin =
Trong đó :
V- tốc độ xe chạy tính toán (km/h) , V = 60 km/h
µ
µ
- hệ số lực ngang, = 0.05 -:- 0.08, địa hình không thuận lợi ta
µ
chọn =0.08
isctt = độ dốc siêu cao tính toán = imax - 2% = 7% - 2% = 5%

Rmin =

602
= 218(m )
127.(0,08 + 0, 05)

Mặt khác theo TCVN 4054-05 đối với đường cấp III có V = 60km/h thì bán kính
đường cong thông thường là 250m.
page 20


Trường Đại Học Công Nghệ GTVT

Đồ án môn học thiết kế đường


α= 2º- là góc mở đèn pha
Khi Rminbđ < 3780m thì phải khắc phục bằng các biện pháp chiếu sáng, cắm biển
hạn chế tốc độ về ban đêm, hoặc bố trí gương cầu.
2.3.1.5 Xác định đoạn nối siêu cao
Đoạn nối siêu cao được thực hiện với mục đích chuyển hoá một cách hài hoà từ
trắc ngang thông thường hai mái với độ dốc tối thiểu để thoát nước sang
trắc ngang đặc biệt có siêu cao ( trắc ngang một mái ). Sự chuyển hoá sẽ tạo ra một
độ dốc dọc phụ ip phía lưng đường cong
* Sơ đồ bố trí đoạn nối siêu cao:

Hình 9.6. Sơ đồ bố trí đoạn nối siêu cao
Chiều dài đoạn nối siêu cao được tính theo công thức quay quanh tim

page 21


Trường Đại Học Công Nghệ GTVT

Đồ án môn học thiết kế đường

b.(isc +in )
2i p

e1

LSC =
Trong đó
b : Bề rộng mặt đường phần xe chạy: b = 6 m
e2
L

Lct = 22,9m
Lct = 30,6m

m
m

Lct = 26, 26m

m

B

Do vận tốc thiết kế V=60(km/h), theo tiêu chuẩn Việt Nam ta cần phải bố trí
đường cong chuyển tiếp. Vì vậy đoạn vuốt siêu cao ta bố trí trên đoạn chuyển tiếp.
Tra bảng 14 trong TCVN 4054-2005 thì Lnsc =50m
Chọn: Lnsc = Lct =50 m
2.3.1.6 Xác định độ mở rộng của đường cong và đoạn nối mở rộng
Sơ đồ tính toán

page 22


Trường Đại Học Công Nghệ GTVT

Đồ án môn học thiết kế đường

Hình 9.7. Sơ đồ bố trí độ mở rộng
Khi xe chạy trên đường cong vệt bánh trước và vệt bánh sau xe không
trùng nhau .Do đó để xe có thể chạy được bình thường cần phải mở rộng phần xe
chạy lớn hơn so với trên đường thẳng.


0.1 * 60
125

W=
+
= 0,66 (m)
Tuy nhiên các đường cong của tuyến đều có bán kính lớn hơn 250 m nên trên tuyến
không cần mở rộng đường cong.
2.3.1.7. Xác định trị số tối thiểu bán kính đường cong đứng lồi và lõm
Trên trắc dọc, tại những vị trí đổi dốc, người ta phải bố trí đường cong lồi
hoặc lõm để xe chạy êm thuận với vận tốc thiết kế. với vận tốc thiết kế
∆i ≥ 1%

V=60(km/h) thì ta phải bố trí đường cong đứng khi những chỗ đổi dốc có
a. Tính bán kính nhỏ nhất của đường cong đứng lồi
Trị số tối thiểu của bán kính đường cong đứng lồi được xác định từ điều kiện
đảm bảo tầm nhìn chạy trên mặt đường.

page 23


Trường Đại Học Công Nghệ GTVT

Đồ án môn học thiết kế đường

* Sơ đồ đảm bảo tầm nhìn:

Hình 9.8. Sơ đồ đảm bảo tầm nhìn
-Trong trường hợp đảm bảo tầm nhìn 1 chiều


= 2562,12m

Theo tiêu chuẩn việt nam 4054-05, đối với đường cấp III miền núi có
V=60(km/h), bán kính lồi nhỏ nhất là 4000 m . Vì vậy chọn theo quy trình
Rmin=4000 m.
b. Tính bán kính đường cong đứng lõm tối thiểu
- Khi xe chạy vào đường cong đứng lõm thường thì tâm lý người lái xe là muốn
cho xe chạy nhanh để lên dốc. Do đó thường phát sinh vấn đề vượt tải do lực li tâm
, đồng thời gây khó chịu cho hành khách Vì vậy để xe chạy trong đường cong
đứng lõm được êm thuận, bán kính tối thiểu đường cong nối dốc lõm là :

page 24


Trường Đại Học Công Nghệ GTVT

Đồ án môn học thiết kế đường

V2
6,5

Rmin =
Với vận tốc tính toán V= 60 Km/h
⇒ Rmin =

60 2
= 553,8(m)
6.5


c2ni

 Pi 


 100 

4, 4

Trong đó:
c1
c2

và
c2

: hệ số xét đến số trục sau:

c1

= 1+1,2(m-1) , với m là số trục sau;

: hệ số xét đến số bánh xe trong 1 cụm bánh
c2

= 6,4 cho các trục trước và trục sau loại mỗi cụm bánh chỉ có 1 bánh;

=1,0 cho các trục sau loại mỗi cụm bánh có hai bánh (cụm bánh đôi)

Bảng 2. Bảng quy đổi trục xe ra trục xe tiêu chuẩn 100KN

56